上述反应是在高温下进行的,可以发生在熔滴过渡过程中,也可以发生在熔池
里熔渣与金属相互作用的过程中。由于
不溶解于液态铁中,在高温形成后很
容易形成气泡并快速逸出。这样不仅不会形成
气孔,而且由于气泡析出时使
熔池沸腾,还有助于其他气体和杂质排出。
但是,随着焊接热源的离开,熔池温度下降,在熔池开始结晶时,液体金属中的
碳和
的浓度随固相增多而加大,造成二者在液体金属某一局部富集,碳和
浓度的增加促进了式(
)反应的进行,从而生成一定数量的
。这时形成的
,由于熔池温度下降、液体金属黏度增加及冷却速度快等原因,难于从熔池中逸
出,而被围困在晶粒之间,特别是处在树枝状晶粒间的
更不易逸出。此外,由
于该反应是一吸热过程,促使结晶速度加快,对气体的逸出更加不利。上述原因造
成了冶金反应后期产生的
气体来不及逸出,从而产生
气孔。由于
气泡
浮出的速度小于结晶速度,所以
气孔多在焊缝内部,沿结晶方向分布,呈条虫
状,内壁有氧化颜色。
以上分析是在比较正常的情况下形成的气孔特征。各种气孔的分布特点不是
固定不变的,在某些情况下也会有例外情况(例如,二氧化碳气体保护焊时,随着焊
丝脱氧能力的降低,
气孔会由内气孔转为外气孔)。但上述规律可作为判断气
孔成因的参考。
另外,气泡中的气体并不一定是单一的,往往是几种气体并存。可以认为,在
一定条件下,某一种气体对气孔的形成起主要作用,而在各种气体共同作用下气泡
得以迅速长大。
(四)影响气孔形成因素及防止措施
焊缝中产生气孔的因素是多方面的,有时是几种因素共同作用的结果。在生
产中一般将影响气孔形成的因素归纳为冶金与工艺两方面,而工艺因素往往是通
过冶金反应来起作用,所以解决气孔的问题,冶金因素的作用更为重要。
冶金因素对气孔的影响
冶金因素主要指与焊接冶金过程有关的因素,如被焊金属与填充金属的成分、
熔渣的组成与性质、电弧气氩的种类,以及铁锈、吸附水的有无等。对一定的产品
来说,则主要是焊接材料的成分、保护方式、保护介质的性质、铁锈及水分等。
)熔渣氧化性的影响熔渣氧化性的大小对焊缝产生气孔有着重要的影响。
第七章焊接缺陷的产生及防止